[发明专利]一种提取来自过滤器和冲击器基板颗粒物质的方法及系统

说明书

本发明公开了一种提取来自过滤器和冲击器基板颗粒物质的方法及系统，包括：经高纯度水对冲击器基板颗粒物质进行超声提取；利用不同极性的溶剂依次对过滤器进行超声处理；分别使用已知孔隙率的多孔过滤膜，从上述的超声处理后的溶液中过滤掉基材超声衍生颗粒，得到过滤后的溶液；使用设定的化学溶剂对过滤后的溶液进行液‑液萃取，过滤出有机物；对过滤出有机物的溶液进行冷冻干燥处理，得到干燥的颗粒物；将过滤出的有机物加入到干燥的环境颗粒物中，完成颗粒物质的提取。本发明利用不同极性的溶剂进行超声处理，实现了最大化提取效率，将PM从基板和过滤器中高效完整的提取。

技术领域

本发明属于大气颗粒物质提取技术领域，尤其涉及一种提取来自过滤器和冲击器基板颗粒物质的高效、低偏差方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

大气颗粒经常被收集到过滤器和冲击器基板上，用于与之相关的环境颗粒物(PM)的成分、健康影响和气候影响的研究。其中许多研究需要从基板中提取PM，但由于过滤基材和大多数细、超细PM的粘附性和内聚性，在采样过程中PM对基材的高冲击速度：即当颗粒撞击并聚集在过滤器和冲击器基板上时，由于高速碰撞粒子会粘在一起并粘附在过滤基板上。

现有技术中采用的超声处理后冷冻干燥的提取PM方法，一方面可能引入新的基材超声衍生物污染PM，另一方面PM的部分组分并非全为水溶性，，同时冻干过程中可能会挥发一些组分，造成人工提取伪影，导致成分偏差，从而导致毒性偏差。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种提取来自过滤器和冲击器基板颗粒物质的方法及系统，能够实现最大化的提取效率，同时最小化提取PM过程中的成分偏差。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种提取来自过滤器和冲击器基板颗粒物质的方法，包括：

经高纯度水对冲击器基板颗粒物质进行超声提取；

利用不同极性的溶剂依次对过滤器进行超声处理；

分别使用已知孔隙率的多孔过滤膜，从上述的超声处理后的溶液中过滤掉基材超声衍生颗粒，得到过滤后的溶液；

使用设定的化学溶剂对过滤后的溶液进行液-液萃取，过滤出有机物；

对过滤出有机物的溶液进行冷冻干燥处理，得到干燥的颗粒物；

将过滤出的有机物加入到干燥的环境颗粒物中，完成颗粒物质的提取。

作为进一步地改进方案，利用基材超声衍生颗粒和提取的PM之间的尺寸差异，使用已知孔隙率的多孔过滤膜选择性地从超声处理溶液中过滤掉基材超声衍生颗粒。

作为进一步地改进方案，使用的多孔过滤膜的孔径为0.45μm、0.22μm或0.1μm。

作为进一步地改进方案，在水超声处理之后，利用不同极性的溶剂二氯甲烷和己烷，依次对过滤器进行超声处理。

作为进一步地改进方案，利用二氯甲烷和己烷进行冻干前的液-液萃取。

作为进一步地改进方案，在冻干瓶和冻干室之间插入过滤装置，将被夹带到离开冷冻干燥瓶的流动的水蒸汽中干燥的颗粒回收。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种提取来自过滤器和冲击器基板颗粒物质的系统，包括：

用于使用高纯度水对冲击器基板颗粒物质进行超声提取的装置；

用于利用不同极性的溶剂依次对过滤器进行超声处理的装置；